Daniel Biesiada Piotr Cichocki Windows Azure Platforma Cloud Computing dla programistów Autorzy książki są pracownikami firmy Microsoft sp. z o.o. w dziale Developer & Platform Group (DPG). Grupa DPG w Microsoft zajmuje się współpracą z twórcami aplikacji i systemów u największych klientów i partnerów firmy w Polsce. Obszar zagadnień obejmuje model pracy zespołu, metodykę prowadzenia projektów, właściwy dobór narzędzi programistycznych oraz środowiska deweloperskiego i testowego. Zajmują się też pomocą w szybkim wdrożeniu zespołu programistycznego do pracy z nowym środowiskiem, w szczególności doradzają w kwestiach edukacji zespołu. Współpracującym zespołom oferują wsparcie w realizacji projektów realizowanych w technologiach Microsoft. Windows Azure Platforma Cloud Computing dla programistów Chmura jest kolejnym milowym krokiem w rozwoju informatyki. Ujmując rzecz najogólniej, można powiedzieć, że, w odróżnieniu od dostarczania oprogramowania, cloud computing jest metodą dostarczania opartych na oprogramowaniu serwisów i usług. Możliwości, jakie zapewnia, obejmują zarówno rozwiązania dla użytkowników indywidualnych, jak i przedsiębiorstw. Windows Azure jest platformą, która bardzo szybko się rozwija. Można przypuszczać, że zanim dotrzecie do ostatniej strony tej publikacji, platforma wzbogaci się o kolejne usługi i rozwiązania. Dlatego treść książki musimy traktować jako podstawę technologiczną punkt wyjścia do wykorzystania w pełni potencjału Azure w przyszłości. Po co w takim razie pośpiech? Czemu nie wstrzymać się z wydaniem podręcznika, który jutro może okazać się niekompletny? Odpowiemy: Microsoft nie zastanawia się dziś, jak będzie wyglądać środowisko IT w chmurze ono już istnieje i funkcjonuje. Tomasz Kopacz Bartłomiej Zass Windows Azure Cena 48 zł Platforma Cloud Computing dla programistów Artur Żarski Michał Żyliński
Daniel Biesiada, Piotr Cichocki, Tomasz Kopacz, Bartłomiej Zass, Artur Żarski, Michał Żyliński Windows Azure Platforma Cloud Computing dla programistów APN Promise Warszawa 2010
Windows Azure platforma Cloud Computing dla programistów Autorzy: Daniel Biesiada (rozdział 10 i Dodatek) Piotr Cichocki (rozdział 1) Tomasz Kopacz (rozdziały 7 i 8) Bartłomiej Zass (rozdziały 4 i 5) Artur Żarski (rozdziały 6 i 9) Michał Żyliński (rozdziały 2 i 3) Projekt graficzny okładki: Maciej Kiełkucki APN PROMISE Sp. z o. o. Warszawa 2010 APN PROMISE Sp. z o. o., biuro: ul. Kryniczna 2, 03-934 Warszawa tel. (022) 355-16-00; fax (022) 355-16-99 e-mail: mspress@promise.pl Wszystkie prawa zastrzeżone. Żadna część niniejszej książki nie może być powielana ani rozpowszechniana w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób (elektroniczny, mechaniczny), włącznie z fotokopiowaniem, nagrywaniem na taśmy lub przy użyciu innych systemów bez pisemnej zgody wydawcy. Microsoft, Microsoft Office, LiveMeeting, SharePoint, ActiveX, Internet Explorer, Visual Basic, Visual Studio, Windows, Windows Media, Windows Server oraz Windows Vista są zarejestrowanymi znakami towarowymi Microsoft Corporation. Wszystkie inne nazwy handlowe i towarowe występujące w niniejszej publikacji mogą być znakami towarowymi zastrzeżonymi lub nazwami zastrzeżonymi odpowiednich firm odnośnych właścicieli. APN PROMISE Sp. z o. o. dołożyła wszelkich starań, aby zapewnić najwyższą jakość tej publikacji. Jednakże nikomu nie udziela się rękojmi ani gwarancji. APN PROMISE Sp. z o. o. nie jest w żadnym wypadku odpowiedzialna za jakiekolwiek szkody będące następstwem korzystania z informacji zawartych w niniejszej publikacji, nawet jeśli APN PROMISE została powiadomiona o możliwości wystąpienia szkód. ISBN: 978-83-7541-075-4 Redakcja i korekta: Ewa Swędrowska Skład i łamanie: MAWart Marek Włodarz
Spis treści Wstęp............................................................... 9 1 Komu potrzebna jest chmura?......................................... 11 Konsumenci.... 16 Przedsiębiorcy......................................................... 17 Rynek IT.... 21 Windows Azure z lotu ptaka............................................. 22 Typowe scenariusze.................................................... 25 Wyzwania.... 29 2 Niezbędnik programisty.............................................. 33 Windows Azure SDK................................................... 33 Windows Azure Tools for Visual Studio................................... 34 Windows Azure AppFabric SDK......................................... 35 Windows Azure Platform Training Kit.................................... 35 Windows Azure Management Tool (MMC).... 36 Windows Azure Service Management CmdLets............................ 36 Windows Azure Tools for Eclipse.... 37 AppFabric SDK for Java................................................. 38 Windows Azure Tomcat Solution Accelerator.............................. 38 MySQL PHP Solution Accelerator, MediaWiki Solution Accelerator, Memcached Solution Accelerator... 38 Windows Azure Command-line Tools for PHP Developers.................. 39 AzureRunMe.......................................................... 39 SQL Azure Migration Wizard... 40 Azure Storage Explorer... 41 3 Twoje pierwsze konto... 43 Wybór właściwej oferty................................................. 43 Rejestracja nowego konta Windows Live ID.... 45 Logowanie do portalu Microsoft Online Services........................... 47 Zakup usługi Windows Azure... 50 Aktywacja usługi Windows Azure........................................ 53 5
6 Windows Azure platforma Cloud Computing dla programistów 4 Pierwsze kroki w Windows Azure...................................... 57 Rejestracja w serwisie do zarządzania..................................... 57 Niezbędnik programisty... 58 Pierwsza aplikacja, czyli Hello, World!.... 59 Integracja ze środowiskiem Microsoft Visual Studio.... 68 Integracja ze środowiskiem Eclipse....................................... 74 Role i instancje ról Windows Azure... 79 5 Azure Storage, czyli dane w chmurze.... 87 Wprowadzenie do Azure Storage......................................... 87 Pierwsze kroki w Azure Storage.......................................... 89 Azure Blobs........................................................... 94 Azure Queues........................................................ 115 Azure Tables... 121 6 SQL Azure........................................................ 129 Czym jest SQL Azure.................................................. 130 Architektura SQL Azure.... 131 Protokoły dostępu do SQL Azure.... 133 Zakładanie konta SQL (uruchomienie usługi)............................. 134 Tworzenie bazy danych................................................ 138 Tworzenie obiektów bazodanowych DDL oraz DML.... 139 Sposoby połączenia do SQL Azure.... 144 Zarządzanie SQL Azure z poziomu API.................................. 150 Migracja istniejących rozwiązań do SQL Azure.... 160 Projekt Houston... 178 Ograniczenia SQL Azure............................................... 182 7 Typy pojemników w Windows Azure który, kiedy, jak i po co........... 185 Duże dane binarne.................................................... 186 Dane strukturalne... 189 Otwarty schemat... 191 Cykl życia wielu wersji aplikacji, migracja danych i inne.................... 192 Blokady i współbieżne aktualizacje.... 193 Dużo (naprawdę dużo!) danych......................................... 194 Nie zapomnieć o lokalnym pojemniku................................... 196 Wydajność, ograniczenia............................................... 197 Podsumowanie....................................................... 201 8 Diagnostyka aplikacji w Windows Azure.............................. 203 Testowanie i diagnostyka aplikacji w Azure............................... 203 Diagnostyka kodu uruchomionego lokalnie.... 204
Spis treści 7 IntelliTrace i diagnostyka kodu działającego na Windows Azure............. 212 Diagnostyka online i kontakt z supportem................................ 223 Diagnostyka SQL Azure.... 226 Liczniki wydajności, logi i inne aplikacja hostowana w Azure.............. 227 Azure Service Management API.... 242 9 Java i Windows Azure.... 253 Instalacja środowiska.................................................. 253 Zaczynamy pracę... 255 Java Worker Role... 264 Podsumowanie....................................................... 265 10 Bezpieczeństwo w Windows Azure................................... 267 Technologie do zarządzania tożsamością i kontrolą dostępu... 267 Projektowanie bezpiecznych usług Windows Azure........................ 270 Ochrona przed typowymi zagrożeniami.................................. 274 Bezpieczeństwo środowiska uruchomieniowego: separacja ról oraz przywileje dla procesów............................................. 275 Podsumowanie....................................................... 276 Dodatki Pomocne zasoby online dotyczące bezpieczeństwa......................... 277 Glosariusz terminów dotyczących bezpieczeństwa......................... 278 Macierz zagrożeń Windows Azure.... 279
Wstęp Z opisywaniem chmur musiałabym się bardzo śpieszyć już po ułamku chwili przestają być te, zaczynają być inne Wisława Szymborska Chmury Przestańmy błądzić w chmurach i zejdźmy na ziemię wszak biznes można skutecznie rozwijać jedynie na twardym gruncie. Takie przekonanie panowało do niedawna. Posiadanie wydajnej i stabilnej infrastruktury technologicznej zdawało się warunkować sukces przedsiębiorstwa. W ostatnich latach obserwujemy jednak ewolucję podejścia do komputeryzacji. W 2008 roku, na konferencji PDC (Professional Developer Conference), Ray Ozzie Chief Software Architect w Microsoft podkreślał, jak istotna jest we współczesnym biznesie możliwość dopasowania technologii do potrzeb firm w skali globalnej. Dziś liczy się Internet i zdolność obsługi tysięcy klientów zlokalizowanych w różnych miejscach świata. By sprostać takim wymaganiom, nie wystarczy najwydajniejsza infrastruktura sprzętowa; równie istotna jest elastyczność w jej programowaniu. Kolejny warunek to dywersyfikacja. Dzisiejsze firmy w swoich działaniach muszą w stu procentach polegać na własnej infrastrukturze IT. Jej koncentracja w jednym miejscu naraża przedsiębiorstwa na przerwy w działaniu. Dlatego właśnie w świecie biznesu coraz ważniejszą rolę zaczynają odgrywać pojęcia wirtualizacji i chmur obliczeniowych. Chmura jest kolejnym milowym krokiem w rozwoju informatyki. Ujmując rzecz najogólniej, można powiedzieć, że w odróżnieniu od dostarczania oprogramowania cloud computing jest metodą dostarczania opartych na oprogramowaniu serwisów i usług. Możliwości, jakie zapewnia, obejmują zarówno rozwiązania dla użytkowników indywidualnych, jak i przedsiębiorstw. Najlepiej znaną definicję Chmury opracowali analitycy Gartnera: Cloud computing to styl obliczeń, w którym dynamicznie skalowalne (zwykle zwirtualizowane) zasoby są dostarczane jako usługa za pośrednictwem Internetu. Użytkownik nie musi mieć wiedzy na temat tego, w jaki sposób ta usługa jest realizowana, nie musi też zajmować się aspektami technicznymi niezbędnymi do jej działania. Cloud computing bazuje na koncepcji tworzenia rozproszonych systemów obliczeniowych, zlokalizowanych w różnych centrach danych na całym świecie i dostępnych za pomocą interfejsów sieciowych. Ze strony Microsoft takim rozwiązaniem dla rynku jest 9
10 Windows Azure platforma Cloud Computing dla programistów Windows Azure system, który roboczo nazywamy chmurą Microsoft. Jest to platforma aplikacyjna, która wykorzystując infrastrukturę sprzętową zarządzaną przez Microsoft zapewnia nowy sposób udostępniania aplikacji użytkownikom. System jest w pełni skalowalny, dzięki czemu ma zdolność zaspokajania potrzeb nawet najbardziej rozbudowanych organizacji udostępniające platformę Windows Azure centra danych nie mają ograniczeń. W każdej sytuacji klient wykorzystuje dokładnie taki zakres zasobów, jaki jest mu niezbędny, kupując, w zależności od potrzeb, mniej lub więcej serwisów i usług. Metoda ta porządkuje zjawisko, o które do niedawna potykał się biznes: pozwala rozwijać strukturę IT proporcjonalnie do potrzeb przedsiębiorstwa i wymogów rynku. Ryzyko niewystarczających zasobów podobnie jak ryzyko przeinwestowania przestaje istnieć. I jeszcze jeden istotny plus redundancja dostępnych dla klienta zasobów: nawet w przypadku awarii całego centrum danych, usługa będzie nieprzerwanie dostępna dzięki zasobom centrum zapasowego. Informacji dotyczących platformy Windows Azure znajdziecie w Internecie bardzo wiele, począwszy od strony produktowej, poprzez liczne fora pasjonatów technologii, aż po blogi pracowników Microsoft. Ambicją autorów niniejszej książki było zgromadzenie i uporządkowanie tej wiedzy stworzenie kompendium dla programistów.net, ale także PHP i Java, gdyż oni również mogą tworzyć rozwiązania dla platformy Windows Azure. Mamy nadzieję, że z tą książką w ręku łatwiej będzie Wam wejść w świat cloud computingu, poznać potencjał i ograniczenia technologii, a także ocenić własne możliwości i potrzeby. Windows Azure jest platformą, która bardzo szybko się rozwija. Można przypuszczać, że zanim dotrzecie do ostatniej strony tej publikacji, platforma wzbogaci się o kolejne usługi i rozwiązania. Dlatego treść książki musimy traktować jako podstawę technologiczną punkt wyjścia do wykorzystania w pełni potencjału Azure w przyszłości. Po co w takim razie pośpiech? Czemu nie wstrzymać się z wydaniem podręcznika, który jutro może okazać się niekompletny? Odpowiem: Microsoft nie zastanawia się dziś, jak będzie wyglądać środowisko IT w chmurze ono już istnieje i funkcjonuje. I choć próby rozstrzygania, w jaki sposób będziemy korzystać z usług IT za pięć, dziesięć lat, wydają się dziś wróżeniem z fusów, jednak już teraz warto włączyć się w nurt zmian zmierzających w kierunku ekonomizacji, poprawy wydajności i zwiększenia bezpieczeństwa całego sektora IT. Ten nurt nie zmieni nagle kierunku rynek sam wybiera najwygodniejsze i najbardziej uzasadnione ekonomicznie rozwiązania. Nawet jeśli za najbardziej prawdopodobną prognozę uznamy scenariusz mieszany czyli taki, w którym cloud computing będzie wykorzystywany tylko w części zastosowań, a pozostały obszar zagospodarują klasyczne aplikacje korzystające z mocy obliczeniowej urządzeń klienckich to Chmura nie wróci już tam, skąd przyszła. Zachęcam do lektury. Piotr Cichocki
Rozdział 1 Komu potrzebna jest chmura? Skąd nadeszła? 1 Aby odpowiedzieć na to pytanie, warto odbyć krótką wędrówkę w czasie. Cofnijmy się do przełomu lat siedemdziesiątych i osiemdziesiątych ubiegłego wieku, gdy pojawiły się pierwsze oznaki trendu, będącego przewrotną zapowiedzią chwili obecnej. Obserwowaliśmy wówczas dynamiczny proces upowszechnienia mikroprocesorów, który pociągnął za sobą inne masowe zjawisko: proces adopcji tworzonych rozwiązań technologicznych do zastosowań biznesowych przez użytkowników indywidualnych. Trend ów obejmował zarówno urządzenia kalkulatory, magnetowidy, komputery czy telefaksy jak i oprogramowanie, np. pocztę elektroniczną czy pakiety biurowe. Początkowo wykorzystywane wyłącznie przez pracowników firm bądź naukowców, nagle stały się dostępne dla olbrzymiej rzeszy prywatnych użytkowników. Wtedy mogło się wydawać, że to jedyny uzasadniony logiką kierunek zmian. Tymczasem w ostatnich latach obserwujemy tendencję odwrotną: coraz więcej rozwiązań informatycznych, pierwotnie przeznaczonych dla użytkowników indywidualnych, wkracza dziś do biznesu. Zjawisko określane mianem konsumeryzacji informatyki najłatwiej opisać odwołując się do powszechnie znanych przykładów serwisów i usług. Komunikator internetowy typowy produkt z rynku konsumenckiego wkroczył do biznesu zaledwie kilka lat od chwili pojawienia się na rynku. Dziś większość użytkowników biznesowych nie wyobraża sobie bez niego życia. Reklama usług i produktów w portalach społecznościowych serwisach typowo konsumenckich, staje się coraz intensywniej eksploatowanym kanałem komunikacji w biznesie. Wszystko to sprzyja rozwojowi Chmury infrastruktury, na której bazuje większość dostępnych serwisów konsumenckich. A oto krótka charakterystyka usług w chmurze, dzięki której łatwiej nam będzie określić wykorzystywane dotychczas i możliwe do wykorzystania scenariusze rozwoju wydarzeń. 11
12 Windows Azure platforma Cloud Computing dla programistów Zależnie od definicji, przyjmuje się, że usługi w chmurze powinny spełniać następujące kryteria: Dla użytkownika żądana funkcjonalność dostępna jest jako usługa Użytkownik korzysta z żądanej usługi, dostarczającej mu zdefiniowaną funkcjonalność np. poczty elektronicznej lub internetowego serwisu bankowego. Nie musi przy tym wiedzieć, w jaki sposób ta usługa jest realizowana; nie musi także zajmować się warunkującymi jej działanie aspektami technicznymi. Usługi są skalowalne i elastyczne Architektura usług w chmurze zakłada możliwość zwiększania bądź zmniejszania wydajności serwisu w zależności od potrzeb. Oznacza to, że równie łatwo jest uruchomić niezbędny zapas zasobów, gdy liczba użytkowników wzrasta, jak też zrezygnować z ich części, gdy nie są już konieczne dla wydajnej pracy serwisu. Usługi są współdzielone Do funkcjonowania usług wykorzystywana jest wspólna infrastruktura wszyscy klienci korzystają z puli współdzielonych zasobów, w tym infrastruktury fizycznej, platformy technologicznej, jak też z aplikacji. Model płatności za usługi jest ściśle związany z ich wykorzystaniem Dostawcy rozliczają korzystanie z usług w precyzyjnie zdefiniowanych planach płatności i ustalonych jednostkach (czas korzystania z usługi, ilość przesłanych bądź składowanych danych). Dzięki pomiarowi wykorzystania mogą też zaproponować użytkownikowi optymalny plan płatności: zindywidualizowany lub standardowy, jak np. abonament. Usługi są dostępne za pośrednictwem Internetu Skorzystanie z usługi umożliwia dowolne urządzenie zapewniające dostęp do Internetu (komputer, urządzenia mobilne). Czym jest chmura? Definicja usług w chmurze przybiera różne formy. Podczas gdy dla jednych jest to pojęcie równoznaczne z dostępem do oprogramowania za pomocą przeglądarki, inni utożsamiają je z olbrzymimi centrami przetwarzania danych, gdzie użytkownik może wynająć moc obliczeniową i przestrzeń na składowanie danych. Definicja ta w rozumieniu firmy Microsoft dodaje do tego obrazu jeszcze urządzenia korzystające z Chmury. Mogą to być zarówno komputery osobiste, urządzenia mobilne, jak i serwery. W ten sposób mówimy o świecie, w którym zadania będą wykonywane w tym miejscu, w którym najlepiej mogą być zrealizowane, patrząc zarówno z punktu widzenia technologii, jak i z punktu widzenia potrzeb biznesowych. Własny laptop czy urządzenie mobilne pozwoli nam wykonać część operacji, nawet gdy w danym momencie nie jest możliwa łączność z Chmurą.
Rozdział 1: Komu potrzebna jest chmura? 13 Zmieniając perspektywę z opisu czym Chmura jest na obraz, co wykorzystanie Chmury może nam zaoferować, dochodzimy do następujących konkluzji: W jaki sposób chmura odpowiada na nasze oczekiwania? Chmura powinna: stworzyć nam nowe szanse biznesowe; uczyć się nas i pomagać nam podejmować decyzje; zwiększyć liczbę naszych kontaktów zarówno prywatnych, jak i zawodowych; zmotywować nas do stosowania bardziej zaawansowanych urządzeń; zoptymalizować wykorzystanie naszych zasobów sprzętowych. Chmura stwarza nowe możliwości biznesowe Dostarczając niemal nieograniczonej mocy obliczeniowej na żądanie, umożliwia wdrożenie nowych typów aplikacji w nieznanych dotąd modelach biznesowych. Bez Chmury wdrożenie usługi Xbox Live systemu do rozgrywek sieciowych dla użytkowników konsol Xbox nie byłoby możliwe. Z drugiej strony platforma Xbox Live to dla partnerów Microsoft takich jak np. Netflix nowy kanał dystrybucji filmów i programów telewizyjnych. Możliwość wykorzystania dużej ilości zasobów obliczeniowych (procesorów, pamięci) w stosunkowo krótkim okresie czasu pozwala mniejszym firmom na przeprowadzenie złożonych procesów obliczeniowych, wcześniej dostępnych jedynie dla potężnych organizacji. Chmura uczy się i pomaga podejmować decyzje Korzystając z aplikacji i serwisów czynimy to wedle pewnych powtarzalnych schematów. Od kolekcjonowania danych na temat naszych zachowań do stworzenia uczących się serwisów droga nie jest daleka. Mamy prawo oczekiwać, że inteligentne aplikacje, monitorując i analizując owe wzorce, będą dostosowywać swój sposób działania do naszych preferencji. Ogromny potencjał Chmury zwiększa szanse tworzenia takich rozwiązań po prostu poprzez płynną wymianę aplikacji uboższych na inteligentniejsze i bogatsze funkcjonalnie. Nasze procesy decyzyjne wspomoże połączenie nowoczesnych urządzeń z wykorzystywanymi przez nie najnowocześniejszymi, dostępnymi w Chmurze serwisami. Taka fuzja pozwoli podejmować decyzje, które będą zarówno lepsze, jak i szybsze od tych dokonywanych na podstawie nieprzetworzonych treści dostępnych na witrynach internetowych. Tworząc nasz silnik decyzyjny Bing zmierzaliśmy właśnie w tym kierunku. Dlatego został on wyposażony w mechanizmy pozwalające na prezentację wyników wyszukiwań z wielu źródeł oraz ich interpretacje i dostosowanie do kontekstu, czyli niejako odgadywanie oczekiwań użytkownika.
14 Windows Azure platforma Cloud Computing dla programistów Chmura zwiększa liczbę naszych kontaktów prywatnych i zawodowych Większość serwisów dostępnych w Chmurze ułatwia interakcję z innymi użytkownikami, a zatem spełnia ważną funkcję społeczną. Łatwiej nam wymieniać informacje, wspólnie uczyć się i bawić i to zarówno online, jak i offline. Doskonale obrazuje to przykład Xbox Live: pierwotne doświadczenie samotnego użytkownika konsoli do gier uległo dziś znacznemu przeobrażeniu. Teraz możemy korzystać z tego rodzaju rozrywki w gronie bliższych i znacznie dalszych znajomych. Kolejnym przykładem mogą być internetowe serwisy video, oferujące dodatkowo funkcję komunikatora internetowego oglądając ten sam materiał filmowy możemy komentować go na bieżąco i swobodnie wymieniać opinie z innymi użytkownikami serwisu. Usługi dla przedsiębiorstw wprowadzają z kolei nową jakość w biznesie. Oparte o Chmurę rozwiązania, takie jak Microsoft LiveMeeting, Microsoft SharePoint czy Office Web Apps, rozszerzają możliwości współdziałania pomiędzy pracownikami w ramach jednej firmy, a także pomiędzy firmami. Chmura wymusza stosowanie coraz inteligentniejszych urządzeń Od nowoczesnych serwisów oczekujemy wiele, a z pewnością znacznie więcej niż dotychczas. Jeśli chcemy znaleźć najbliższy bankomat, najchętniej skorzystamy z takiego telefonu komórkowego, który samodzielnie nas zlokalizuje, a następnie przeszuka wybrany serwis sieciowy. Co więcej, będziemy oczekiwali, że telefon pomoże nam trafić do wyszukanego obiektu, prowadząc nas bezbłędnie w miejskim gąszczu. Chmura optymalizuje wykorzystanie zasobów sprzętowych Bazę dla Chmury tworzą wielkie centra obliczeniowe. Podstawowym elementem infrastruktury jest serwer. Oprogramowanie do zarządzania serwerami pozwala na łatwą alokację zasobów ich bezproblemowe przesunięcie do zadań, do których wykonania są aktualnie potrzebne. Pozwala również na przenoszenie serwerów z Chmury publicznej do prywatnej, w ramach tego samego centrum obliczeniowego. Dlaczego Microsoft? Z pewnością wiele osób zastanawia się, czemu Microsoft firma kojarzona do tej pory głównie z systemem operacyjnym Windows i pakietem aplikacji biurowych Office dokonuje tak istotnej zmiany w swojej strategii rynkowej, skupiając się w znacznym stopniu na budowie sieci globalnych centrów obliczeniowych. Tymczasem firma ta od wielu lat bardzo intensywnie rozwija swoją gałąź on-line. Microsoft jako dostawca usług w chmurze ma za sobą już piętnaście lat historii i doświadczeń. Nasza dzisiejsza strategia dla usług w chmurze jest pochodną zaangażowania w rozwój XML, usług sieciowych (web services) oraz modelu programowania opartego o platformę.net. Dostarczamy najbardziej niezawodne usługi, wykorzystywane przez największą liczbę użytkowników
Rozdział 1: Komu potrzebna jest chmura? 15 na świecie. Jesteśmy właścicielem największych serwisów internetowych (domena Microsoft.com pozostaje również w Polsce w czołówce najpopularniejszych serwisów z miesięcznym zasięgiem przekraczającym 30% internautów). Poczta elektroniczna Windows Live Hotmail oferuje swoje usługi kilkuset milionom użytkowników, serwis Xbox Live jest najstarszą (uruchomioną prawie dekadę temu!) i najpopularniejszą obecnie, globalną społecznością dla graczy. Ale pozwólmy przemówić liczbom niech poniższe dane przeniosą nas z dziedziny literatury w sferę konkretu: Witryny, takie jak MSN.com oraz usługi Windows Live Services (Hotmail, Windows Live Messenger i pozostałe), każdego miesiąca są uruchamiane przez ponad 600 milionów unikalnych użytkowników z całego świata. Usługi te oferujemy w 46 krajach; są one zlokalizowane w 21 językach. Z usługi Xbox Live korzystają ponad 24 miliony internautów. Za pośrednictwem serwisu Windows Live Messenger użytkownicy wysyłają prawie 10 miliardów wiadomości dziennie. Liczba zarejestrowanych użytkowników serwisu Windows Live ID przekroczyła 500 milionów. Sumaryczna liczba użytkowników usług w chmurze oferowanych przez Microsoft przekracza miliard konsumentów i 20 milionów firm. Nasze usługi dla biznesu, takie jak Exchange Online czy SharePoint Online, mają zagwarantowaną dostępność na poziomie 99.9%, a pomoc dla użytkowników świadczona jest w systemie 24/7 (non-stop). Zgodnie z zapowiedziami Steve a Ballmera, coraz więcej produktów Microsoft dostępnych do tej pory wyłącznie w wersji pudełkowej pojawiać się będzie również w modelu usługowym. Potrzeba do tego uniwersalnej, dostępnej i skalowalnej globalnie infrastruktury, która w szczególności mogłaby być oferowana również klientom zewnętrznym. Tak narodził się pomysł na Windows Azure, oficjalnie ogłoszony po raz pierwszy podczas konferencji Professional Developers Conference 2009. Od tego czasu Microsoft konsekwentnie pokazuje swą determinację, uruchamiając w ciągu kilkunastu ostatnich miesięcy m.in. przeglądarkowy odpowiednik pakietu Office Office Web Apps czy usługę Business Productivity Online Suite (BPOS), oferującą komplet usług komunikacyjnych (serwer Exchange, telekonferencje Live Meeting czy dostęp do serwera SharePoint), udostępnianych ze zdalnych centrów danych, bez konieczności wdrażania czy konfiguracji. Już w tej chwili zapowiadane są dalsze produkty dostępne zdalnie, w tym Microsoft CRM oraz nowe rozwiązanie do zdalnego zarządzania środowiskiem IT Windows Intune.
16 Windows Azure platforma Cloud Computing dla programistów Konsumenci Chmura jest dla konsumenta, czyli dla każdego z nas. Już dziś z usług w chmurze korzysta ogromna rzesza użytkowników Internetu. Największą popularnością cieszą się poczta, komunikatory internetowe, usługi udostępniane przez serwisy społecznościowe oraz usługi gromadzenia, przechowywania i wymiany zdjęć i treści multimedialnych. Obserwując dynamikę rozwoju na tych polach widzimy, że wykorzystanie usług w chmurze uległo w ciągu kilku ostatnich lat olbrzymiemu przyspieszeniu. Na potwierdzenie garść danych z polskiego rynku: Każdy spośród pięciu najpopularniejszych w Polsce serwisów pocztowych obsługuje ponad 2 mln użytkowników, a sumaryczna liczba kont pocztowych w bezpłatnych serwisach przekroczyła 15 mln. Pięć najczęściej wykorzystywanych komunikatorów internetowych obsługuje łącznie ponad 12 mln użytkowników. Najpopularniejsze serwisy społecznościowe, takie jak Nasza Klasa, Fotka i Facebook, mają od kilku do kilkunastu milionów zarejestrowanych użytkowników. Z najbardziej znanych serwisów aukcyjnych korzysta ponad 10 mln internautów. Liczba aktywnych bankowych rachunków internetowych przekroczy w 2010 roku 10 mln. Tabela 1-1. Przegląd usług w chmurze dla użytkownika indywidualnego oferta Microsoft Xbox LIVE Windows Update Windows Live Windows Live Hotmail Windows Live ID WindowsLive Messenger Xbox LIVE system rozrywki sieciowej przeznaczony dla użytkowników konsoli Xbox. Umożliwia wspólne granie online w gry, gdzie taki tryb jest udostępniony, komunikację z innymi użytkownikami, dostęp do dodatkowych zasobów poprzez sieć. Windows Update to technologia instalacji aktualizacji oprogramowania użytkowników systemu Windows. Stanowi największy system aktualizacji oprogramowania na świecie. Oprogramowanie na komputerach klientów po uprzednim sprawdzeniu wersji jest automatycznie aktualizowane do najnowszej. Klient ma możliwość śledzenia tego procesu i zarządzania nim. Windows Live to zestaw usług ułatwiających wyszukiwanie treści, zarządzanie relacjami i informacjami. Windows Live Hotmail to rozbudowana, łatwa w użyciu usługa poczty elektronicznej. Windows Live ID to usługa zapewniająca jednorazową identyfikację użytkownika przy pojedynczym logowaniu do wszystkich serwisów wykorzystujących tę usługę. Windows Live Messenger to komunikator internetowy. Umożliwia wymianę danych tekstowych, połączenia głosowe oraz video, a także wymianę plików poprzez Internet.
Rozdział 1: Komu potrzebna jest chmura? 17 Bing SkyDrive Zune Bing jest silnikiem wyszukiwarki internetowej; zawiera narzędzia ułatwiające podejmowanie decyzji oraz przyspieszające dotarcie do poszukiwanych treści. Mapy oferowane w ramach usługi Bing stanowią komercyjny serwis dla przedsiębiorstw. Konsumencki dysk do przechowywania i współdzielenia danych. Zune to marka obejmująca przenośny odtwarzacz multimedialny, multimedialny odtwarzacz software owy oraz platformę do zakupu multimediów. Warto tu dodać, że aplikacje te doskonale ze sobą współpracują. Dzięki synergii nie trzeba załączać dużego pliku video czy zdjęcia do korespondencji, a dzięki połączeniu SkyDrive i Hotmail załącznik jest automatycznie wgrywany na SkyDrive, prawo do przeglądania pliku udzielane jest wszystkim adresatom, a w treści korespondencji umieszczamy jedynie informację o lokalizacji pliku. Patrząc z tej perspektywy chmura daje niesamowitą szansę do budowy nowej klasy rozwiązań gdzie łączymy funkcjonalności dostępne jako usługi świadczone przez zewnętrznych dostawców. Przedsiębiorcy Do roku 2012 osiemdziesiąt procent przedsiębiorstw z listy Fortune 1000 będzie wykorzystywać usługi w chmurze, a dwadzieścia procent przedsiębiorstw nie będzie posiadać własnej infrastruktury IT. Gartner Chmura jest dla przedsiębiorcy. Wydaje się być atrakcyjną propozycją zarówno dla firm największych, jak i dla mniejszych, operujących już na rynku lub dopiero rozpoczynających działalność. A oto podstawowe korzyści: Firmy rozpoczynające działalność ( startups) decydując się na uruchomienie własnych serwisów w Chmurze mogą skupić się na możliwie najszybszym dostarczeniu klientom produktu czy usługi, nie zajmując się zakupem i konfiguracją infrastruktury niezbędnej do uruchomienia biznesu. Rozpoczynając od działalności na niewielką skalę mogą łatwo dopasować zasoby do rosnącego popytu. Średnie i małe firmy (SMB) Chmura znacznie ułatwia im konkurowanie z dużymi przedsiębiorstwami, zmniejszając bariery związane z nabywaniem drogich narzędzi i technologii serwerowych. Korzystając z Chmury przedsiębiorcy mogą skupić się na produkcie i procesie sprzedaży, zamiast na infrastrukturze. Duże przedsiębiorstwa dla nich szczególnie atrakcyjne wydaje się wykorzystanie opartych o usługi w chmurze rozwiązań do pracy grupowej i wymiany informacji,
18 Windows Azure platforma Cloud Computing dla programistów słowem podniesienie efektywności pracowników. Działy IT zaś, zamiast zajmować się monitoringiem wykorzystania macierzy dyskowych, mogą zaangażować więcej zasobów dla zapewnienia bezawaryjnej pracy krytycznych systemów. Tak znaczące przewartościowanie akcentów w biznesie z reguły przynosi wymierne zyski. I to one właśnie leżą u podłoża zainteresowania przedsiębiorców; w wykorzystaniu usług w chmurze dla wytyczonych precyzyjnie celów biznes upatruje źródeł potencjalnych zysków. Jako najważniejsze, warto wymienić: możliwość obniżenia kosztów możliwość zwiększenia wydajności przyspieszenie wdrożenia nowych usług skalowalność rozwiązań szansa na wejście w nowe obszary biznesowe dzięki wykorzystywanej technologii możliwość wyboru i rozwiązania hybrydowe Przyjrzyjmy się bliżej każdemu z nich. Możliwość obniżenia kosztów Decydując się na wdrożenie aplikacji w Chmurze zyskujemy szansę na zmniejszenie kosztów związanych zarówno z wdrożeniem, jak też z utrzymaniem rozwiązania. Koszty utrzymania aplikacji w Chmurze są proporcjonalne do intensywności jej wykorzystania nie płacimy więc za zbędne zasoby. Kolejna oszczędność to przewidywalna redukcja kosztów pomocy technicznej. Dodatkowo część procesów wymaga gigantycznych zasobów obliczeniowych na chwilę np. proces przeliczenia pensji wykonywany jest cyklicznie i trwa stosunkowo krótko taniej jest wykupić zasoby w chmurze na tą chwilę, niż inwestować w drogi sprzęt, który przez pozostałe okresy nie będzie wykorzystywany w wystarczającym stopniu. Dla części przedsiębiorców istotne będzie również obniżenie kosztów inwestycji, związane z brakiem konieczności zapewnienia infrastruktury dla nowej aplikacji. Obniżenie nakładów inwestycyjnych staje się szczególnie atrakcyjne w czasach drogich, trudno dostępnych kredytów i chwiejnego rynku. Możliwość zwiększenia wydajności Dzięki szerokiemu dostępowi do istotnych danych biznesowych praktycznie z dowolnego urządzenia i w dowolnej lokalizacji pracownicy mogą podejmować szybsze, bardziej trafne decyzje. Mogą też znacznie łatwiej komunikować się pomiędzy sobą oraz z partnerami biznesowymi, korzystając z palety narzędzi do pracy grupowej i wymiany informacji.
Rozdział 1: Komu potrzebna jest chmura? 19 Przyspieszenie wdrożenia nowych usług Wdrożenie nowych rozwiązań może przebiegać znacznie szybciej i sprawniej niż w modelu tradycyjnym. Zyskujemy łatwość testowania różnych scenariuszy, by finalnie uruchomić te, które są najbardziej obiecujące. Dystrybucja nowych rozwiązań w Chmurze jest procesem zarządzanym zdalnie, a nowe wersje aplikacji są dostępne dla użytkownika natychmiast po wdrożeniu. Firmy mają zwykle, oprócz zarządzanych centralnie systemów, olbrzymią liczbę małych aplikacji, może nie krytycznych, ale bardzo potrzebnych do wydajnego funkcjonowania pracowników. Chmura daje im bardzo wygodną platformę do budowy tego typu rozwiązań. Skalowalność rozwiązań Korzystając z Chmury możemy dynamicznie przydzielać serwisom dodatkowe zasoby i równie szybko je zwalniać, gdy nie będą już niezbędne. Dzięki temu nasze usługi zyskują na elastyczności i konkurencyjności, nie generując jednocześnie wysokich kosztów, które byłyby konieczne do utrzymania własnej infrastruktury przewidzianej na obsłużenie maksymalnej liczby użytkowników. Szansa na wejście w nowe obszary biznesowe Udostępnienie usługi czy produktu za pośrednictwem Chmury otwiera przed nami zupełnie nowe perspektywy. Skierowanie oferty do znacznie szerszego grona potencjalnych odbiorców staje się proste i nie pociąga za sobą obawy o ograniczenie wydajności. Chmura otwiera przed nami także rynki zagraniczne. Możliwość wyboru i rozwiązania hybrydowe Chmura zwiększa możliwość wyboru. Zarządzając portfolio aplikacji w przedsiębiorstwie dysponujemy nie jedną, a kilkoma platformami dla wybranych rozwiązań. Możemy zatem zdecydować, które z rozwiązań będą dostępne w naszej własnej infrastrukturze, które przeniesiemy bądź od razu wdrożymy w Chmurze, a które będą wykorzystywać zasoby w obu tych lokalizacjach. Z wdrażaniem aplikacji w Chmurze wiążą się również pewne wyzwania. Przed decyzją należy odpowiedzieć sobie na kilka ważnych pytań: Czy przeniesienie rozwiązania do Chmury zapewni wymagany poziom bezpieczeństwa danych? Czy mamy zagwarantowaną równie wysoką dostępność jak w przypadku aplikacji serwowanych lokalnie? Czy przetwarzając i składując dane w chmurze nie naruszamy lokalnych przepisów prawnych? Czy przesyłając dane do Chmury zapewniamy odpowiedni poziom prywatności? Na te pytania postaramy się odpowiedzieć w dalszej części książki.
20 Windows Azure platforma Cloud Computing dla programistów Tabela 1-2. Przegląd usług w chmurze dla użytkownika biznesowego oferta Microsoft Windows Azure Windows Intune SQL Azure Exchange Online SharePoint Online Office Live Meeting Office Communications Online Office Web Apps Microsoft Dynamics CRM Online Windows Azure to system operacyjny dostępny jako usługa w chmurze. Zapewnia dobrze znane, łatwe w użyciu środowisko do tworzenia aplikacji i serwisów dla Chmury. Wykorzystanie Windows Azure skraca czas potrzebny na dostarczenie przygotowywanego rozwiązania na rynek. Serwisy tworzone w oparciu o Windows Azure mogą być łatwo skalowalne. Windows Intune to usługa w chmurze pozwalająca na zarządzanie komputerami osobistymi. Microsoft SQL Azure jest relacyjną bazą danych stworzoną w oparciu o technologie SQL Server. Zapewnia hostowane w chmurze skalowalne środowisko o wysokiej dostępności. Microsoft Exchange Online jest usługą poczty elektronicznej, dostępną z dowolnego miejsca i oferującą wysoki poziom bezpieczeństwa. Microsoft SharePoint Online jest hostowaną wersją SharePoint Server. Ułatwia wspólną pracę i wymianę informacji i dokumentów pomiędzy pracownikami. Możemy dzięki niemu lepiej zarządzać procesami, sprawować nadzór nad kolejnymi wersjami dokumentów. Microsoft Office Live Meeting jest usługą telekonferencyjną w chmurze. Microsoft Office Communications Online jest usługą pozwalającą na komunikację przy wykorzystaniu obrazu, głosu oraz wiadomości tekstowych w czasie rzeczywistym. Microsoft Office Web Apps są odpowiednikiem aplikacji biurowych Microsoft Word, Excel, PowerPoint i OneNote dając możliwość edycji i wymiany dokumentów z dowolnej lokalizacji. Microsoft Dynamics CRM Online to aplikacja CRM w chmurze.